Ένα βήμα πιο κοντά στον ηλεκτρισμό... από μικρόβια

Βρετανοί και Αμερικανοί επιστήμονες έκαναν ένα ακόμα σημαντικό βήμα προόδου για την παραγωγή «καθαρού» ηλεκτρισμού από βακτήρια μέσω της ανάπτυξης των σχετικών βιο-μπαταριών.

Οι ερευνητές έδειξαν με ποιο τρόπο οι πρωτεΐνες που βρίσκονται στην επιφάνεια ορισμένων μικροοργανισμών, μπορούν να παράγουν ηλεκτρικό ρεύμα απλώς με το να έρχονται σε επαφή με μια μεταλλική επιφάνεια.

Έως τώρα δεν ήταν σαφές αν τα βακτήρια δημιουργούν ηλεκτρικό φορτίο από μόνα τους (όπως τελικά όντως συμβαίνει) ή αν χρησιμοποιούν κάτι άλλο στο περιβάλλον για να πετύχουν κάτι τέτοιο. «Αυτό ήταν το τελευταίο κομμάτι του παζλ», όπως είπαν οι ερευνητές. Η τεχνολογική πρόκληση είναι πλέον η «χειραγώγηση» στην πράξη αυτού του βιολογικού φαινομένου στο πλαίσιο μιας ελεγχόμενης βιο-μπαταρίας.

Οι ερευνητές της Σχολής Βιολογικών Επιστημών του βρετανικού πανεπιστημίου East Anglia και του αμερικανικού Εθνικού Εργαστηρίου Pacific Northwest, με επικεφαλής τον δρα Τομ Κλαρκ και τον βιοχημικό Λιανγκ Σι, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών των ΗΠΑ (PNAS), σύμφωνα με το BBC, ανακάλυψαν ότι τα βακτήρια πάνω στην επιφάνεια ενός μετάλλου ή ορυκτού μπορούν να «γεννούν» στο εσωτερικό τους και να μεταφέρουν στο περιβάλλον τους ηλεκτρικά φορτία (ηλεκτρόνια) μέσω των κυτταρικών μεμβρανών τους. Αυτό σημαίνει ότι θα ήταν εφικτό να τοποθετηθούν βακτήρια απευθείας πάνω σε ηλεκτρόδια και, έτσι, να δημιουργηθούν μικροβιακές μπαταρίες.

Οι ερευνητές έκαναν πειράματα με μια οικογένεια θαλάσσιων βακτηρίων (Shewanella oneidensis), τα οποία τροποποίησαν γενετικά, έτσι ώστε να αυξήσουν τις συγκεκριμένες πρωτεΐνες που μεταφέρουν το ηλεκτρικό φορτίο (το ρεύμα των ηλεκτρονίων) από το εσωτερικό του μικροοργανισμού στο μέταλλο με το οποίο βρίσκεται σε επαφή.

Ήταν η πρώτη φορά που οι επιστήμονες κατάφεραν πραγματικά να δουν και να αναλύσουν τον μηχανισμό με το οποίο τα συστατικά (πρωτεϊνες) της κυτταρικής μεμβράνης του βακτηρίου αλληλεπιδρούν άμεσα με τις ουσίες των μετάλλων, μεταφέροντας έτσι ρεύμα έξω από τον μικροοργανισμό.

Όπως είπε ο Τομ Κλαρκ, είναι πλέον δεδομένο ότι τα βακτήρια διαθέτουν ένα μεγάλο δυναμικό ως δυνητικές μικρο-γεννήτριες ηλεκτρισμού. Στην πράξη, όπως ανέφερε, ηλεκτρισμός θα μπορούσε να δημιουργείται στο μέλλον από τα μικρόβια που αφθονούν στα κάθε είδους απόβλητα (οικιακά, γεωργικά κ.α.). Σύμφωνα με τον βρετανό ερευνητή, κάποια στιγμή τα βακτήρια θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν ως μίνι-εργοστάσια ηλεκτροπαραγωγής.